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音视频入门基础：WAV专题系列文章：
音视频入门基础：WAV专题（1）——使用FFmpeg命令生成WAV音频文件
音视频入门基础：WAV专题（3）——FFmpeg源码中，判断某文件是否为WAV音频文件的实现
音视频入门基础：WAV专题（4）——FFmpeg源码中获取WAV文件音频压缩编码格式、采样频率、声道数量、采样位数、码率的实现
音视频入门基础：WAV专题（5）——FFmpeg源码中解码WAV Header的实现
音视频入门基础：WAV专题（6）——通过FFprobe显示WAV音频文件每个数据包的信息
音视频入门基础：WAV专题（7）——FFmpeg源码中计算WAV音频文件每个packet的size值的实现
音视频入门基础：WAV专题（8）——FFmpeg源码中计算WAV音频文件AVStream的time_base的实现
音视频入门基础：WAV专题（9）——FFmpeg源码中计算WAV音频文件每个packet的duration和duration_time的实现
音视频入门基础：WAV专题（10）——FFmpeg源码中计算WAV音频文件每个packet的pts、dts的实现
音视频入门基础：WAV专题（11）——FFmpeg源码中计算WAV音频文件每个packet的pts_time、dts_time的实现
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一、引言
从文章《音视频入门基础：WAV专题（6）——通过FFprobe显示WAV音频文件每个数据包的信息》中我们可以知道，通过FFprobe命令可以打印WAV音频文件每个packet（也称为数据包或多媒体包）的信息，这些信息包含该packet的pts、dts：
打印出来的“pts”实际是AVPacket结构体中的成员变量pts，是以AVStream->time_base为单位的显示时间戳；“dts”实际是AVPacket结构体中的成员变量dts，是以AVStream->time_base为单位的解码时间戳。音频跟视频不一样，音频没有B帧，所以音频的pts和dts输出顺序一样，即pts等于dts。上述的这些值都是通过fftools/ffprobe.c中的show_packet函数打印出来的：
static void show_packet(WriterContext *w, InputFile *ifile, AVPacket *pkt, int packet_idx)
{
//...
print_ts ("pts", pkt->pts);
//...
print_ts ("dts", pkt->dts);
//...
}本文讲述上述pts、dts的值是怎样被计算出来的。如果想直接看结论，可以跳到本文的最后，直接看“总结”。
二、FFmpeg源码中计算WAV音频文件每个packet的pts和dts的实现
FFmpeg得到每个packet的pts和dts的过程，实际也是解封装（解复用）的过程。
（一）对FFFormatContext结构体的AVPacket类型成员变量pkt进行初始化
FFmpeg对WAV音频文件进行解封装（解复用）时，首先会调用avformat_alloc_context函数分配解复用器上下文（AVFormatContext）。而avformat_alloc_context函数内部会调用av_packet_alloc函数给FFFormatContext结构体的AVPacket类型成员变量pkt分配内存，对pkt的成员变量进行初始化：
AVFormatContext *avformat_alloc_context(void)
{
FFFormatContext *const si = av_mallocz(sizeof(*si));
//...
si->pkt = av_packet_alloc();
//...
return s;
}从文章《FFmpeg源码：av_init_packet、get_packet_defaults、av_packet_alloc函数分析》中可以知道，av_packet_alloc函数内部会调用get_packet_defaults函数。所以执行av_packet_alloc函数后，FFFormatContext结构体的成员变量pkt的成员pts、dts的值会变为AV_NOPTS_VALUE，也就是十进制的：-9223372036854775808。
（二）对FFStream结构体的成员变量cur_dts进行初始化
调用完avformat_alloc_context函数后，FFmpeg会调用avformat_open_input函数打开WAV音频文件。而avformat_open_input函数内部会调用wav_read_header函数解码WAV Header，关于wav_read_header函数具体可以参考：《音视频入门基础：WAV专题（5）——FFmpeg源码中解码WAV Header的实现》。然后wav_read_header函数内部又会调用avformat_new_stream函数创建音频流。avformat_new_stream函数内部会执行语句：sti->cur_dts = RELATIVE_TS_BASE对FFStream结构体的成员变量cur_dts进行初始化：
AVStream *avformat_new_stream(AVFormatContext *s, const AVCodec *c)
{
FFFormatContext *const si = ffformatcontext(s);
FFStream *sti;
//...
sti = av_mallocz(sizeof(*sti));
//...
if (s->iformat) {
//...
/* we set the current DTS to 0 so that formats without any timestamps
* but durations get some timestamps, formats with some unknown
* timestamps have their first few packets buffered and the
* timestamps corrected before they are returned to the user */
sti->cur_dts = RELATIVE_TS_BASE;
//...
}
return NULL;
}从《FFmpeg源码：RELATIVE_TS_BASE宏定义和is_relative函数分析》中可以知道，RELATIVE_TS_BASE的值为十进制的9223090561878065151，所以执行avformat_new_stream函数后，FFStream结构体的成员变量cur_dts会被初始化为9223090561878065151。
（三）compute_pkt_fields函数
调用完avformat_open_input函数后，FFmpeg会调用avformat_find_stream_info函数读取媒体的部分packet（数据包）以获取码流信息。而avformat_find_stream_info函数内部会调用read_frame_internal函数，read_frame_internal函数内部又会调用compute_pkt_fields函数。通过compute_pkt_fields函数可以获取每个packet的pts和dts：
static void compute_pkt_fields(AVFormatContext *s, AVStream *st,
AVCodecParserContext *pc, AVPacket *pkt,
int64_t next_dts, int64_t next_pts)
{
FFFormatContext *const si = ffformatcontext(s);
FFStream *const sti = ffstream(st);
int num, den, presentation_delayed, delay;
int onein_oneout = st->codecpar->codec_id != AV_CODEC_ID_H264 &&
st->codecpar->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC &&
st->codecpar->codec_id != AV_CODEC_ID_VVC;
//...
/* do we have a video B-frame ? */
delay = sti->avctx->has_b_frames;
presentation_delayed = 0;
//...
/* Interpolate PTS and DTS if they are not present. We skip H264
* currently because delay and has_b_frames are not reliably set. */
if ((delay == 0 || (delay == 1 && pc)) && onein_oneout) {
if (presentation_delayed) {
//...
}else if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE ||
pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE ||
pkt->duration > 0 ) {
/* presentation is not delayed : PTS and DTS are the same */
if (pkt->pts == AV_NOPTS_VALUE)
pkt->pts = pkt->dts;
update_initial_timestamps(s, pkt->stream_index, pkt->pts,
pkt->pts, pkt);
if (pkt->pts == AV_NOPTS_VALUE)
pkt->pts = sti->cur_dts;
pkt->dts = pkt->pts;
if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE && duration.num >= 0)
sti->cur_dts = av_add_stable(st->time_base, pkt->pts, duration, 1);
}
}
//...
}compute_pkt_fields函数内部，由于音频的压缩编码格式不可能是H.264、HEVC（H.265）、VVC（H.266），所以局部变量onein_oneout的值为1：
int onein_oneout = st->codecpar->codec_id != AV_CODEC_ID_H264 &&
st->codecpar->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC &&
st->codecpar->codec_id != AV_CODEC_ID_VVC;音频跟视频不一样，音频没有B帧，所以局部变量delay的值为0。局部变量presentation_delayed的值为0：
/* do we have a video B-frame ? */
delay = sti->avctx->has_b_frames;
presentation_delayed = 0;所以表达式：(delay == 0 || (delay == 1 && pc)) && onein_oneout为真，执行大括号里的内容：
/* Interpolate PTS and DTS if they are not present. We skip H264
* currently because delay and has_b_frames are not reliably set. */
if ((delay == 0 || (delay == 1 && pc)) &&
onein_oneout) {从《音视频入门基础：WAV专题（9）——FFmpeg源码中计算WAV音频文件每个packet的duration和duration_time的实现》中可以知道，音频文件的格式正常的情况下，pkt->duration 肯定是大于0的，所以会执行下面大括号里的内容：
else if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE ||
pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE ||
pkt->duration > 0 ) {
/* presentation is not delayed : PTS and DTS are the same */
if (pkt->pts == AV_NOPTS_VALUE)
pkt->pts = pkt->dts;
update_initial_timestamps(s, pkt->stream_index, pkt->pts,
pkt->pts, pkt);
if (pkt->pts == AV_NOPTS_VALUE)
pkt->pts = sti->cur_dts;
pkt->dts = pkt->pts;
if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE && duration.num >= 0)
sti->cur_dts = av_add_stable(st->time_base, pkt->pts, duration, 1);
}从上面可以知道FFFormatContext结构体的成员变量pkt的成员pts、dts的值会在avformat_alloc_context函数中被av_packet_alloc函数初始化为AV_NOPTS_VALUE，所以会执行下面语句，让pkt->pts = pkt->dts = AV_NOPTS_VALUE：
/* presentation is not delayed : PTS and DTS are the same */
if (pkt->pts == AV_NOPTS_VALUE)
pkt->pts = pkt->dts;然后由于pkt->pts等于AV_NOPTS_VALUE，所以会执行pkt->pts = sti->cur_dts：
if (pkt->pts == AV_NOPTS_VALUE)
pkt->pts = sti->cur_dts;
pkt->dts = pkt->pts;下面分情况讨论：
1.第一个packet的pts和dts
从上面可以知道，执行avformat_new_stream函数后，sti->cur_dts会被初始化为RELATIVE_TS_BASE（9223090561878065151）。所以对于第一个packet，其pkt->pts和pkt->dts的值会变为RELATIVE_TS_BASE（9223090561878065151）：
if (pkt->pts == AV_NOPTS_VALUE)
pkt->pts = sti->cur_dts;
pkt->dts = pkt->pts;这时候表达式：pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE && duration.num >= 0为真，所以执行语句：sti->cur_dts = av_add_stable(st->time_base, pkt->pts, duration, 1)，让sti->cur_dts = pkt->pts + (1 × duration ÷ st->time_base)。关于av_add_stable函数的用法可以参考：《FFmpeg源码：av_rescale_rnd、av_rescale_q_rnd、av_rescale_q、av_add_stable函数分析》：
if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE && duration.num >= 0)
sti->cur_dts = av_add_stable(st->time_base, pkt->pts, duration, 1);从《FFmpeg源码：compute_frame_duration函数分析》中可以知道，duration.num为该音频packet占用的以AVStream的time_base为单位的时间值，duration.den为该音频的采样频率（单位为Hz）；从《音视频入门基础：WAV专题（8）——FFmpeg源码中计算WAV音频文件AVStream的time_base的实现》中可以知道st->time_base.num为1，st->time_base.den为音频采样频率；
所以语句sti->cur_dts = pkt->pts + (1 × duration ÷ st->time_base) 等价于
sti->cur_dts = pkt->pts + duration.num。
sti->cur_dts为下一个音频packet的pts和dts，也就是说下一个音频packet的pts和dts的值是在上一个音频packet的pts和dts基础上增加duration.num。
2.第一个packet之后的packet的pts和dts
对于第一个packet之后的packet，比如第二个packet。再次调用compute_pkt_fields函数时，会继续执行语句： pkt->pts = sti->cur_dts，得到sti->cur_dts中保存的下一个packet的dts和pts：
if (pkt->pts == AV_NOPTS_VALUE)
pkt->pts = sti->cur_dts;（四）av_read_frame函数
调用完avformat_find_stream_info函数后，FFmpeg会调用av_read_frame函数从文件中读取数据包。av_read_frame函数内部会执行：
if (is_relative(pkt->dts))
pkt->dts -= RELATIVE_TS_BASE;
if (is_relative(pkt->pts))
pkt->pts -= RELATIVE_TS_BASE;让该packet的pts和dts减去RELATIVE_TS_BASE（9223090561878065151）。从而得到最终的pts和dts。
三、总结
1.音频跟视频不一样，音频没有B帧，所以音频的pts和dts输出顺序一样，即pts等于dts。
2.对于音频，其第1个packet的pts和dts的值为0。之后的每个packet的pts和dts值在上一个音频packet的pts和dts基础上增加duration，也就是增加该音频packet占用的以AVStream的time_base为单位的时间值。
举个例子，某音频文件，其第1个packet的pts和dts值为0，duration值为4096。所以第2个packet的pts和dts值为0 + 4096 = 4096。第3个packet的pts和dts值为4096 + 4096 = 8192：
关于duration的概念可以参考：《音视频入门基础：WAV专题（9）——FFmpeg源码中计算WAV音频文件每个packet的duration和duration_time的实现》
标签：pkt,packet,音视频,duration,源码,dts,WAV,pts From： https://blog.csdn.net/u014552102/article/details/141982538